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我国是世界上水土流失最严重的国家之一,水土流失面积大,流失强度之剧烈和流失类型之多,也均属世界罕见。据统计,我国每年土壤流失量约50亿t,水土流失强度中度以上的面积达193.08km2,开发建设项目的建设在其中更是占用重要的角色.针对这种情况,2002年水利部正式颁布了《水土保持监测技术规程》(SL277-2002),将开发建设项目水土保持监测工作规范化、具体化。水土保持监测是一项以保护水土资源、改善和维护良好的生态环境为目标,通过现场调查和试验测量等多种手段,对水土流失的成冈、数量、强度、影响范围、危害及其防治成效等进行动态监测和评估,为规划设计、实施和评价水土流失防治措施提供科学依据的基础性工作。
水电站工程一般建设周期长、规模大、开挖扰动大、弃土弃渣量大,造成的水土流失问题也比较突出。特别是在生态环境脆弱的四川省,水电开发热潮正不断升级,造成的水土流失等生态环境问题也特别严重,故水土保持监测作为生态环境建设的尖兵和耳目,在四川省具有独特的重要意义。
本研究以四川省江边水电站与为例,采用标准径流小区与简易小区法对各监测分区的水土流失状况进行监测研究,对四川省水电工程的水土流失特点进行了系统分析,对其水土保持监测的方法进行归纳,建立了一套适合水电站工程的操作性较强的水土保持监测指标体系,并对监测工作中存在的一些问题进行了探讨,主要结论如下:
(1)四川省水电开发建设工程水土流失总的特点为:以水力侵蚀为主,兼有重力侵蚀,混合侵蚀如泥石流也较常见。水电开发建设水土流失主要发生在施工期,运行期水土流失轻微。由于土地利用方式和原地貌类型不同,水电开发建设水土流失各防治分区水土流失特点也不尽相同,水土流失最严重的区域为渣场。水电开发建设水土流失可控性较强,按照水土保持方案并根据实际施工调整采取完善的水土保持措施后,水土流失将大为减少.
(2)四川省水电开发建设工程的水土保持监测主要采用地面监测和调查监测相结合的方法。地面监测推荐采用国家专利九孔分流法与简易小区法(标桩法),这种方法具有技术成熟、成本低廉、易学易懂、方便推广等特点,比较适合于水电开发建设工程不再扰动坡面的水土流失状况监测。
(3)四川省水电开发建设工程水土保持监测点位布设总的原则是以能有效、完整地监测水土流失状况、危害以及各类防治措施的效果为主,以典型水土保持监测为主,重点、一般监测相结合。
在收集、调查研究江边水电站自然环境资料和实地勘察的基础上,针对四川省水电开发建设工程的具体情况,提出了按全面性、代表性、突出重点、便利性、充分利用已有设施和考虑降雨等水土流失影响因子这6个原则布设监测点位。
(4)四川省水电开发建设工程监测时段与频次的确定原则如下:
①监测时段一般为从监测介入时起至运行期第一年,如监测介入时间过晚时可适当延长运行期监测时间。
②突出重点,监测重点放在弃渣场,特别是每年汛期均应增加监测频次。
③结合施工进度,工程建设区域未扰动时只需对水土流失现状和土地利用现状进行一次调查监测,扰动较大的时候宜增加监测频次,扰动较小的时候可以适当减少监测频次。
(5)四川省水电开发建设工程的水土保持监测指标体系可以划分为水土流失背景、水土流失状况、水土流失危害、水土保持措施和水土保持效益这五大指标类,每个指标类再往下细分指标亚类和指标,共计5个指标类、27个指标亚类、93个指标。
(6)在一定降雨条件下,不同工程措施下坡度相近的边坡一次降雨产生的土壤流失量之间差异不显著。不符合以往的观测结果,即坡面工程措施越完善,坡面上一次降雨产生土壤流失量越小。
(7)通过简易水土流失观测场(即桩钉法)研究四川省水电开发建设工程堆积土边坡土壤侵蚀特征。不同降雨量和不同坡度及两者交互效应对坡面土壤流失量的大小有极显著影响;相同降雨量下边坡的土壤流失量差异极显著,边坡坡度越大,坡面土壤侵蚀量就越大;同等坡度下,土壤流失量在年内分布随各月降雨量增加而增大。